Kationentauscher-Dialyse zur Separation von Hemicellulose aus Prozesslaugen in der Viskosefaser-Industrie

Abstract

Bei der Chemiefaserherstellung, insbesondere bei der Alkalisierung des Zellstoffes im Viskoseprozess, fallen hohe Mengen an Natriumhydroxid an. Diese wird während des Herstellungsverfahrens stark mit Hemicellulosen verunreinigt. Aufgrund der steigenden Energiepreise und zusätzlich zu dem in den letzten Jahrzehnten gestiegenen Kaufpreis der Natronlauge wird die Aufreinigung mittels Membranverfahren und der Rückführung der Lauge in den Prozess unumgänglich. Vorteile von Membrantrennverfahren sind, dass zur Trennung von Stoffen, keine zusätzlichen Chemikalien verwendet werden müssen, sondern dies durch eine selektive semipermeable Barriere in Form einer Membran aufgrund der Ladungsunterschiede, der Konzentrationsgradienten oder Partikelgrößen der zu trennenden Stoffe ermöglicht wird. Im Falle dieser Masterarbeit wurden die Feed-Ströme mittels Diffusionsdialyse aufgereinigt, welche ohne zusätzlichen Druck die Stoffe durch deren Konzentrationsgradienten trennt (Rautenbach und Melin 2004). Die Aufgabenstellung dieser Masterarbeit beinhaltete, verschiedene Kationentauschermembranen und Membrangeometrien an zwei Dialyseapparaturen im Labor- und Pilotmaßstab zur Natronlauge-Separierung auszutesten und anhand der Trenncharakteristiken zu vergleichen. Ebenso sollte gezeigt werden, dass durch den Einsatz eines vollautomatisierten Dialysesystems gegenüber dem gegenwärtigen Laugeaufreinigungs-System eine Steigerung der Natronlauge-Rückführung realisiert werden kann. Des Weiteren war für die die thermische Verwertung ersichtlich, dass aufgrund höherer Hemicellulose-Ausschlüsse der Energiebedarf gesenkt und die Energierückführung erleichtert werden (Götze 1967).

Datum der Bewilligung	2024
Originalsprache	Deutsch (Österreich)
Betreuer/-in	Bettina Zieher (Betreuer*in)